虚拟现实——梦幻般的技术虚拟现实(VirtualReality,简称VR),又译为临境,灵境等,这个词最早始创于20世纪80年代 ,是1989年由美国的JarnLanier正式提出的。然而,关于虚拟现实的研究可以追溯到20世纪60年代,最初的研究主 要集中在美国军方对飞行驾驶员与宇航员的模拟训练。然而,随着冷战后美国军费的削减,这些技术逐步转为民用,可应用在互动营销、三维互 动、互动多媒体、三维动画(工业动画、机械动画、地产动画、建筑动画、医学动画)等领域。由于虚拟现实技术能够借助计算机构建出一个与现实 环境十分逼真的虚拟环境,且支持用户使用自然技能来亲身感受,因而引起了人们极大的兴趣,曾经被称为"梦幻般的技术"和"人机接口的最后一 道障碍"。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图 像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包 括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动www.sufe ncg.com作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。其实,虚拟现实的定义有许多不同的看法。有些是拿 虚拟现实工具来定义的,有些是把拿头盔显示器、传感手套等来作为定义的。事实上,虚拟现实技术不仅仅是这些工具和显示器、传感手套的技 术,还应包括一切与之有关的具有自然模拟,逼真体验的技术与方法。它要创建一个酷似客观环境又超越客观时空,能沉浸其中又能驾驭其上的 和谐人机环境,也就是一个由多维信息所构成的可操纵的空间.它的最终目标就是真实的体验和方便自然的人机交互,能够达到或部分达到这 样目标的系统就统称为虚拟现实系统。虚拟现实的关键技术主要包括:动态环境建模技术,实时三维图形生成技术,立体显示和传感器技术,应用系 统开发工具,系统集成技术。虚拟现实系统就是要利用各种先进的硬件技术和软件工具,设计出合理的硬件、软件及交互手段,是参与者能交互 地观察和操纵系统生成的虚拟世界。从概念上讲,任何一个虚拟现实系统都要产生"多感知(multi-sensory)"、"沉浸 (Immersion)"、"交互(Interaction)"、"构想(Imagination)"的特征,交互性和 沉浸性是任何虚拟现实经历的两个实质性的特性。虚拟现实技术是许多相关学科领域交叉、集成的产物。它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学 、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等。虽然这个领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的 理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论,虚拟现实发展前景十分诱人,在某种意义上说它将改变人们的思维方式,甚至会改变人们对世界、自己 、空间和时间的看法。它是一项发展中的、具有深远的潜在应用方向的新技术,但目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分还仅仅限于扩展了计算 机的接口能力,仅仅是刚刚开始涉及到人的感知系统和肌肉系统与计算机结合作用问题,还根本未涉及“人在实践中得到的感觉信息是怎样在人的大 脑中存储加工处理成为人对客观世界的认识”这一重要过程。只有当真正开始涉及并找到对这些问题的技术实现途径时,人和信息处理系统间的隔阂 才有可能被彻底的克服。我们期待着有朝一日,虚拟现实系统成为一种对多维信息处理的强大系统,成为人进行思维和创造的助手和对人们已有的概念进行深化和获取新概念的有力工具。 |
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